介绍 3j7FG%\ ">V1II
7 小
透镜阵列可应用在很多方面，其中包含
光束均匀化。本文演示了一个用于在探测器上创建均匀的非相干照度的
成像微透镜阵列的设计。输入光束具有高斯轮廓，半宽度等于微透镜阵列大小，并且显示了其功率轮廓被微透镜阵列消除掉。
MN?aPpr> Al>d
21U 系统输出 : |'(T[~L Z.VKG1e} 简单示例系统由单色
光源组成，空间高斯切趾功率（1/e2=5mm）和0.6度半发散角，两个相同的33*33透镜阵列（10mm孔径），微透镜焦距4.80mm和单个微结构0.3mm，成像透镜焦距100mm及位于成像透镜的后焦平面位置的一个探测器平面。
xSY" Ru ?sN{U\ 
65EMB% J%"BCbxW~B 成像结构如下所示，fLA1 < a12 < fLA1 + fLA2。在探测器平面上
照明区域的直径由下式给出：
VD=H=Ju h}O tz " 
,54z9F` QLqtE;;)JK 照明平面上的半发散角度由下式给出：
"O34 E?ql. O}M-6!%<, 
;;0'BdsL` Fh #QS'[ 在
FRED文件给出的例子中，对于指定的微透镜阵列和成像透镜，结构如下给出：
[.#nM $ XjijD9R DFT=6.07mm
#&Hi0..y θ≈4.4º
]?^V xB7L ^exU]5nvz 微透镜构建 uw;Sfx,s Xa`Q;J"h 微透镜的结构包括一个输入平面，阵列式的基面和接近于微透镜阵列裁剪体的外边缘表面。这些组件如下所示：
z,,"yVk`, {&5lZ<nu8A 
wQ 33Gc g=Z52y`N < 可以采取以下步骤来创建微透镜阵列的几何结构。
EBy7wU`S 1. 创建一个组件来控制微透镜阵列的组件（Menu > Create > New Subassembly）。
s%)f<3=a 2. 创建一个半宽度对应阵列微透镜的输入平面。在这个例子中，微透镜间距是0.3毫米，微透镜的数量是33x33，所以平面半宽度是16 *0.3+0.15=4.95mm。FRED原始构造用于定义平面（Menu>Create>New Element Primitive>Plane）。创建一个半宽度对应排列微透镜的输入平面。在这个例子中，微透镜间距是0.3毫米，微透镜的数量是33x33，所以平面半宽度是16 *0.3+0.15=4.95mm。FRED元件的初始结构使用平面（Menu>Create>New Element Primitive>Plane）。
)vW'g3u _ 3. 创建一个包含基面的自定义元件节点（Menu>Create>New Custom Element）。这个自定义元件节点将阵列形成微透镜出射面。
U1 _"D+XB a. 在步骤3中，创建一个新的表面作为自定义元件的子元件（Menu>Create>New Surface）。在这种情况下，表面类型：conic=1， R=-2.2。表面的孔径选项上，调整外边界X和Y的尺寸设置为阵列间距（0.15mm）的一半。Z-长度应该减小到包含表面的最小尺寸（提示：使用脚本语言的Sag函数来找到半孔径必须的Z-长度)。
V}y]< b. 整列步骤3中创建的自定义元件的基表（鼠标右键点击自定义元件节点并选择“Edit/View Array Parameters”）。在这个例子中，在X和Y方向上定义的阵列间距等于在每个方向上的微透镜间距。对于33x33微透镜阵列，在每个方向上的最小和最大元胞值设置为-16到+16。
Qs 1p 4. 添加另一个自定义元件到组件节点，它包含边缘面，可以由挤压一个沿z轴的封闭曲线组成。
ocGrB)7eD a. 将曲线添加到自定义元件节点（Menu>Create >New Curve），并将其类型设置为“Segmented”。在电子数据表格区域右击鼠标并选择“Generate Points”来打开一个可以用于快速指定一个封闭的分段曲线的实用工具。在这个例子中,孔径的形状是半孔径为4.95mm的方形。在分段曲线生成对话框中我们可以选择以下设置：
P$E iD+5#z ?eS;Yc i. # points around generating curve = 4
b-u @?G|< ii. X semi-width = Y semi-width = 4.95
JduO^Fit iii. Orientation = Top edge parallel to X axis
9c @M(U@Yh iv. Type = circumscribe
gFR}WBl/ pGs?Y81
b. 添加表面到自定义元件，并将其类型设置为“Tabulated Cylinder”。准线曲线应该是来自4a的封闭曲线，并且其Z方向应该设置为微透镜阵列（Z=1.2）的厚度。表面对话框的孔径选项上设置其x和y裁剪体外边界略大于微透镜阵列的孔径（例如4.96）。z裁剪体应该足够大，以包含挤压表面。
ciS +.%7 ~F"S] 仿真结果 M9iX_4 H^d?(Svh 系统布局原理图中所示的三种光束可以在FRED附加示例文件中进行
模拟，通过使用鼠标右键单击菜单选项的切换光源“InputSource 1”，“InputSource 2”和“InputSource 3”可追迹。光源“FullAperture”设置为不可追迹。
光线追迹的结果如下所示。
\U:OQ.e [F6 )Z[uG 
{4g' ; 8~Kq "wrbu 当光源“FullAperture”可追迹时，其照射轮廓是5mm半宽度的高斯形，如下所示。
;,77|]<XE _dKMBcl)E 
DTO_IP T]th3* 在探测平面上的最终分布如下所示：
XvI~"} +[76 _EXy 
HV a9b; -06 G.;W\^ 在光照平面上的强度轮廓如下所示。
cL9 gaD$;) Q.N!b 7r7 
